Automatyczny przełącznik transferu (ATS): cel i klasyfikacja

Systemy ATS służą do nieprzerwanego zasilania domów prywatnych, przedsiębiorstw i innych obiektów. Automatyczne załączenie rezerwy zwiększa poziom bezpieczeństwa, zapobiega stratom materiału. W niektórych sytuacjach eliminuje zagrożenia dla życia i zdrowia ludzi. Do prawidłowego doboru podzespołów niezbędne jest zapoznanie się z zasadami działania specjalistycznego sprzętu.

Co to jest urządzenie ATS

Zachowanie stanu roboczego zasilacza jest zapewnione dzięki zastosowaniu specjalnych rozwiązań inżynieryjnych. W sytuacji awaryjnej automatyka załącza generator. Wymagane czynności są wykonywane bez starannej kontroli lub interwencji użytkownika.

Główne elementy funkcjonalne typowego systemu ATS:

• urządzenia sterujące rejestrują zmiany parametrów elektrycznych sieci zasilającej;
• przy zarejestrowaniu rozwarcia (zwarcie) lub odchylenia od ustawionego poziomu progowego automatyka wyłącza uszkodzoną sekcję;
• sygnalizator zgłasza naruszenie trybu pracy;
• grupa styków łączy zasilanie rezerwowe.

Ponadto podejmowane są niezbędne środki w celu przywrócenia standardowego systemu. Skrót (ATS) oznacza „Automatic Reserve Entry”. Oprócz generatora na służbie stosuje się przełączanie na sprawną sieć lub zestaw akumulatorów.

Powołanie ATS

Funkcjonalność systemu oparta jest na zasadach zapewnienia nieprzerwanej pracy zasilacza. Automatyzacja głównych procesów oznacza eliminację działań personelu utrzymania ruchu i obsługi. Profesjonalne wymagania dotyczące sprzętu określa regulamin UEP. W szczególności do podłączenia odbiorców 1. kategorii stosuje się obwód ATS dla 2 wejść z sekcjonalizerem na automatach.

Duplikacja rozdzielnicy i innych krytycznych elementów zapewnia wysoki poziom niezawodności. Takie jednostki są przeznaczone do pracy autonomicznej. Podczas tworzenia dokumentacji projektowej wyklucza się wzajemny wpływ, aby zapobiec błędnym działaniom wyłącznika automatycznego.     

Konieczność korzystania z takich systemów ilustruje przykład dobrego wyposażenia prywatnego wiejskiego domu. Z reguły w takich obiektach instalowany jest lokalny system grzewczy. Sterowanie nowoczesnym kotłem gazowym zapewnia elektronika. Pompy służą do wymuszonego obiegu chłodziwa wzdłuż obwodów. Wyłączenie tych elementów przy silnym mrozie powoduje zniszczenie rur i grzejników.

Prace naprawcze i restauracyjne są znacznie droższe w porównaniu z automatycznym uruchomieniem specjalnego generatora. Obecność rezerwowego źródła zasilania jest przydatna w przypadku awarii w sieciach zasilających. Jeśli podłączenie napięcia zostanie wykonane wystarczająco szybko, użytkownicy nie będą odczuwać dyskomfortu.

Zasada działania

Do przestudiowania działających algorytmów można posłużyć się przykładem złożenia na prostej podstawie elementu.

• Ciągły monitoring parametrów elektrycznych linii głównej zapewnia stycznik.
• Prąd przemienny przez przełącznik w obwodzie zamkniętym wchodzi do sieci lokalnej do odbiorców.
• Jeśli napięcie zostanie utracone, cewka indukcyjna nie będzie w stanie utrzymać trzpienia.
• Sprężyna przesunie grupę styków wejścia rezerwowego przez napęd w celu zamknięcia.
• W tym samym czasie główna maszyna jest wyłączona.
• Gdy na linii roboczej pojawi się napięcie, czynności są wykonywane w odwrotnej kolejności.

Lampy w odpowiednich obwodach sygnalizują rozpoczęcie pewnych trybów.

wymagania systemowe

Funkcjonalność prezentowanego schematu jest ograniczona. Jeżeli zwarciom w linii głównej towarzyszy zwarcie, ponowne załączenie spowoduje uszkodzenie obciążenia. Pewien wpływ mają właściwości reaktywne silników elektrycznych. Podczas podłączania maszyny lub silnego wentylatora spadek napięcia może spowodować fałszywe uruchomienie systemu ochrony.

Osobno należy wziąć pod uwagę szybkość połączenia źródła kopii zapasowej. W znacznych odstępach czasu w niektórych podłączonych urządzeniach uruchamiane są lokalne schematy ochrony. Takim sytuacjom towarzyszą awarie. Prowokują awarie, przyspieszone zużycie napędów.

W celu wyeliminowania niedociągnięć stosuje się układy logiki sterującej, tworzone w oparciu o bloki elektroniczne ze specjalistycznym oprogramowaniem. Niektóre elementy są wyposażone w blokady mechaniczne. Takie elementy pozostają sprawne po całkowitym odłączeniu zasilania głównego i awaryjnego.

Podstawowe wymagania dla ATS na nowoczesnym poziomie:

• niezawodność podłączenia zapasowego źródła zasilania (IP) przy obciążeniach szczytowych i znacznych zmianach parametrów pracy sieci;
• wystarczająca prędkość, aby wykluczyć szkody dla odbiorców energii elektrycznej;
• regulowane ustawienie progowych poziomów aktywacji systemu ochrony;
• blokowanie podłączenia do obwodu ze zwarciem i równoległego połączenia dwóch wejść;
• pojedyncze uruchomienie;
• automatyczne sprawdzenie stanu funkcjonalnego adresu IP kopii zapasowej.

Płynne przełączanie zapewnia dodanie transformatorów do obwodu.

Wybór automatyzacji

Urządzenia przemysłowe i urządzenia kategorii profesjonalnej są standardowo wyposażone w automatykę. Oferują co najmniej pudełko z zestawem styczników do odtworzenia algorytmu ochronnego. W strefie dostępności znajduje się przycisk alarmowy. W razie potrzeby wyłącz urządzenie ręcznie jednym szybkim ruchem.

Specjalistyczną rozdzielnicę ATS można kupić zmontowaną lub samodzielnie stworzyć funkcjonalny analog. Wybierając gotowy produkt, należy zwrócić uwagę na reputację producenta. Przyda się wstępne badanie opinii klientów oraz opinie doświadczonych ekspertów.

Produkty wątpliwego pochodzenia prezentowane są w niższym przedziale cenowym. Jeśli jednofazowy SZR kosztuje do 1500-2000 rubli, trudno liczyć na długą żywotność i wysoką niezawodność. Podróbki charakteryzują się słabym montażem, niską jakością grup kontaktowych. Dość często w takich modelach stosuje się klucze elektroniczne małej mocy, które nie są przystosowane do skoków napięcia i obciążeń o wyraźnej charakterystyce indukcyjnej.

Od 4000 do 8000 rubli można znaleźć wysokiej jakości amplitunery mało znanych marek. Niezawodne zestawy wyposażenia wykorzystują elektromechaniczne elementy funkcjonalne.

W przedziale 20 000 rubli. i wyżej to produkty odpowiedzialnych producentów. Produkty te są objęte oficjalną gwarancją. Prędkość i inne ważne parametry są kontrolowane w każdej indywidualnej przesyłce.

Automatyzacja bez kontrolera

Dekodowanie oznaczenia podkreśla główną cechę wyposażenia tej kategorii. „Automatyczny” sposób podłączenia najnowocześniejszej kopii zapasowej to nie tylko brak ingerencji użytkownika. Sterownik elektroniczny zapewnia kontrolę on-line stanu sieci zasilającej i zapasowej.Blokuje wykonywanie błędnych operacji, zapobiega wystąpieniu potencjalnie niebezpiecznych sytuacji. Wybierając ATS, powinieneś sprawdzić obecność tego przydatnego składnika w zestawie.

SZR w sieciach 0,4 kV

Do przełączania obwodów mocy w sieciach o stosunkowo niskim napięciu (0,4 kV) stosuje się styczniki szeregowe z napędem magnetycznym. Używane również startery kompletne z AB. Elementy obwodu dobierane są z uwzględnieniem aktualnych obciążeń (pobór mocy).

W typowych tablicach SZR na 2 wejścia instalowane są liczniki energii elektrycznej, urządzenia zabezpieczające przed udarowymi przepięciami, przekaźnik z funkcją opóźnienia w celu wytworzenia dodatkowego odstępu czasowego przed podłączeniem obciążenia.

Opcje klasyfikacji i implementacji ATS

Stosowane są następujące schematy organizacji algorytmów pracy:

• Jednostronne oznacza podłączenie w razie potrzeby wejścia zapasowego. Na przykład do tymczasowego zasilania z akumulatora.
• W wersji dwustronnej obie sekcje są równoważne. Takie rozwiązanie jest stosowane w przypadku możliwości przełączenia się na sieć zapasową o podobnych parametrach.

Logika procesu odzyskiwania jest ustalana osobno. Posługiwać się:

• późniejsze automatyczne połączenie z główną linią;
• przejście na zasilanie rezerwowe z ręczną zmianą trybu.

Cechy pracy z generatorami domowymi

Popularność takiego rozwiązania wynika z prostoty doboru sprzętu o wymaganej mocy. W odpowiednim segmencie rynku oferują generatory napędzane silnikami benzynowymi (diesel, gaz) do podłączenia do sieci jedno- i trójfazowych. Są zaprojektowane do długotrwałej ciągłej pracy bez starannego monitorowania. Autonomia faktycznie zależy tylko od zasilania paliwem.

Do uruchomienia bloku napędowego szafa automatyki sekcyjnej wyposażona jest w specjalistyczną jednostkę sterującą. Dostarcza zasilanie do rozrusznika zgodnie z ustalonym algorytmem. W szczególności program można ustawić na wstępne podgrzewanie silnika wysokoprężnego w warunkach zimowych.

SZR na akumulatorach

Takie zasilacze rezerwowe dostarczają do linii prąd stały. Do konwersji na sinusoidę o określonej amplitudzie (220 lub 380 V) stosuje się falownik. Należy rozumieć ograniczoną autonomię tej opcji. Jednak łącząc kilka akumulatorów równolegle, możesz zapewnić wymagany odstęp czasowy. Obiecującym kierunkiem jest magazynowanie energii litowo-jonowej. Są lepsze od odpowiedników kwasowo-ołowiowych pod względem głównych właściwości technicznych. Wysoka cena ogranicza jego szerokie zastosowanie. Jednak wraz ze wzrostem popytu i rozwojem produkcji producenci zaczynają oferować produkty wysokiej jakości po akceptowalnych kosztach.

Podłączenie akumulatora jest łatwiejsze w porównaniu z generatorem. W tej wersji ATS można zmontować zgodnie ze standardowym schematem bez specjalnej jednostki sterującej rozruchem silnika.

Aplikacja sterownika logicznego

Takie bloki służą do dostrajania algorytmu operacji roboczych. Specjalne regulatory ustawiają dopuszczalny procent odchylenia napięcia od nominalnego, przedziałów czasowych i innych parametrów. Obwody sygnałów sterujących są podłączone do urządzeń przełączających.

Organizacja automatycznego wyłącznika SZR w obwodach wysokiego napięcia

Aby uprościć kontrolę parametrów pracy sieci, zastosowano transformator obniżający napięcie. Przy określonej liczbie zwojów napięcie spada z 1000 do 100 V. Jeśli do obwodu sterującego zostanie dodany przekaźnik kontroli fazy, rezerwa zostaje załączona, gdy co najmniej jedna linia jest zerwana.

Schematy połączeń

Najlepsza opcja jest wybierana z uwzględnieniem:

• parametry pracy sieci zasilającej;
• rodzaj ładunków;
• specjalne wymagania dotyczące szybkości przenoszenia rezerwy i innych parametrów.

W przypadku sieci jednofazowych przy podłączaniu domu prywatnego lub małego obiektu komercyjnego można zastosować najprostszą opcję na stycznikach modułowych z dwubiegunowym AB. Obwód SZR z przekaźnikiem kontroli fazy dla dwóch wejść jest używany podczas podłączania dużych obciążeń.W odpowiedniej wersji, oprócz poziomu napięcia, monitorowane są zniekształcenia sinusoidy i poprawność fazowania. Jeśli ma pracować z kilkoma źródłami (więcej niż dwoma), stwórz system z wymaganą liczbą wejść.